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  <title>IP 子网掩码 - e-page</title>

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            <h1 id="seo-header">IP 子网掩码</h1>
            
            
              <div class="markdown-body">
                
                <h1 id="IP地址"><a href="#IP地址" class="headerlink" title="IP地址"></a>IP地址</h1><p>IP 地址是 IP 协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址。它由网络ID和主机ID两部份组成，用来在网络中唯一的标识的一台计算机。</p>
<p>目前IP地址分为 IPv4 和 IPv6 两种类型：</p>
<ul>
<li><p>IPv4 网络地址由 32 位二进制组成，通常被分为 4 个字节（每 8 位二进制为一个字节，所以 IPv4 地址由 4 个字节组成），每个字节都是 8 位二进制。一般用4组3位十进制数表示，中间用“.”分隔。比如，192.168.0.1。由于每位是由8位二进制组成，所以，IPv4 地址每组最大值为255，所以，IPv4 地址的最大值是255.255.255.255。</p>
</li>
<li><p>由于目前每人拥有的设备越来越多，比如：计算机、笔记本、手机、手环和智能化设备等，导致32位的IPv4地址已经不够用了。所以，IPv6 出现了。IPv6 网络地址由 128 位二进制组成，其表示为8组4位16进制数，中间为“：”分隔。比如，AB32:33ea:89dc:cc47:abcd:ef12:abcd:ef12。</p>
</li>
</ul>
<span id="more"></span>

<h1 id="IP地址分类"><a href="#IP地址分类" class="headerlink" title="IP地址分类"></a>IP地址分类</h1><p>IP地址划分为A、B、C、D和E五类，每类IP地址对各个IP地址中用来表示网络ID和主机ID的位数作了明确的规定。由于IP地址的位数是固定的，所以当主机ID的位数确定之后，一个网络中是多能够包含的计算机数目也就确定。</p>
<ul>
<li><p>A类地址：网络ID为1个字节（即IP地址的前8位），主机ID为3个字节（即IP地址后24位）。</p>
<ol>
<li>A类地址用来表示网络ID的第一位必须以0开始，其他7位可以是任意值，当其他7位全为0是网络ID最小，即为0；</li>
<li>当其他7位全为1时网络ID最大，即为127（0111 1111）。网络ID为0，用来表示所有网段，所以网络ID最小为1；</li>
<li>但网络ID也不能为127，127用来作为网络回路测试用。</li>
<li>综上所述：A类网络网络ID的有效范围是1-126共126个网络，每个网络可以包含2的24次方减2台主机。 xxx.0.0.0和xxx.255.255.255为保留地址,所以减去。</li>
</ol>
</li>
<li><p>B类地址：网络ID为2个字节（即IP地址前16位），主机ID为2个字节（IP地址后16位）</p>
<ol>
<li>B类地址用来表示网络ID的前两位必须以10开始，其他14位可以是任意值。</li>
<li>当其他14位全为0时网络ID最小（即1000 0000 0000 0000，第一个字节是128），当其他14位全为1时网络ID最大（即1011 1111 1111 1111，第一个字节是191），所以B类IP地址第一个字节的有效范围为128－191。</li>
<li>综上所述：B类网络一共有2的14次方，共计16384个，每个B类网络最多可以容纳2的16次方减2，共计65534台主机。xxx.xxx.0.0和xxx.xxx.255.255为保留地址,所以减去。</li>
</ol>
</li>
<li><p>C类地址：网络ID为3个字节（即IP地址前24位），主机ID为1个字节（IP地址后8位）</p>
<ol>
<li>C类地址用来表示网络ID的前三位必须以110开始，其他21位可以是任意值。</li>
<li>当其他21位全为0时网络ID最小，当其他21位全为1时网络ID最大，C类IP地址第一个字节的有效范围为192－223；</li>
<li>综上所述：C类网络一共有2的21次方，共计2097152个，每个C类网络最多可以容纳2的8次方减2，共计254台主机。xxx.xxx.0.0和xxx.xxx.255.255为保留地址,所以减去。</li>
</ol>
</li>
<li><p>D类地址：用来多播使用，没有网络ID和主机ID之分</p>
<ol>
<li>D类IP地址的第一个字节前四位必须以1110开始，其他28位可以是任何值，则D类IP地址的有效范围为224.0.0.0到239.255.255.255。</li>
</ol>
</li>
<li><p>E类地址：保留实验用，没有网络ID和主机ID之分</p>
<ol>
<li>E类IP地址的第一字节前四位必须以1111开始，其它28位可以是任何值，则E类IP地址的有效范围为240.0.0.0至255.255.255.255。</li>
</ol>
</li>
</ul>
<figure class="highlight dns"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br></pre></td><td class="code"><pre><code class="hljs dns">在分类编址中，每个网络ID下的地址块的第一个地址被指派给这个组织用作网络地址。<br><br>例如<span class="hljs-keyword">A</span>类网络ID <span class="hljs-number">12</span>（net-id为<span class="hljs-number">12</span>）分配给一个组织，此时该地址块的第一个地址（<span class="hljs-number">12.0.0.0</span>）就是网络地址，用来向因特网的其余部分标志这个机构，它定义这个机构的网络，而不是单个的主机。<br><br>通常最后一个地址（例如<span class="hljs-keyword">A</span>类的最后一个地址是<span class="hljs-number">12.255.255.255</span>）保留为特殊用途，比如作为广播地址，因此不允许使用。<br><br>一句话：主机ID全为<span class="hljs-number">0</span>和主机ID全为<span class="hljs-number">1</span>的为非法IP地址<br></code></pre></td></tr></table></figure>

<h1 id="子网掩码"><a href="#子网掩码" class="headerlink" title="子网掩码"></a>子网掩码</h1><p>网络ID用来表示计算机属于哪一个网络，网络ID相同的计算机不需要通过路由器连接就能够直接通信，我们把网络ID相同的计算机组成一个网络称之为本地网络（网段）。</p>
<p>网络ID不相同的计算机之间通信必须通过路由器连接，我们把网络ID不相同的计算机称之为远程计算机。 </p>
<p><strong>当为一台计算机分配IP地址后，该计算机的IP地址哪部份表示网络ID，哪部份表示主机ID，并不由IP地址所属的类来确定，而是由子网掩码确定。</strong></p>
<p>子网掩码的格式是以连续的255后面跟连续的0表示，其中连续的255这部份表示网络ID；连续0部份表示主机ID。所以依据子网掩码计算出网络ID和主机ID，如下所示。</p>
<figure class="highlight dns"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br></pre></td><td class="code"><pre><code class="hljs dns">P地址：<span class="hljs-number">192.168.23.35</span> 子网掩码：<span class="hljs-number">255.255.0.0</span> <br>网络ID:<span class="hljs-number">192.168.0.0</span> 主机ID:<span class="hljs-number">23</span>.<span class="hljs-number">35</span> <br></code></pre></td></tr></table></figure>

<p>依据子网掩码的格式可以简单推导出有0.0.0.0、255.0.0.0、255.255.0.0、255.255.255.0和255.255.255.255共五种子网掩码。采用这种格式的子网掩码每个网络中主机的数目相差至少为256倍。但这种方式不利于灵活根据企业需要分配IP地址。比如，一个企业有2000台计算机，用户要么为其分配子网掩为255.255.0.0，那么该网络可包含65534台计算机，将造成63534个IP地址的浪费；要么用户为其分配8个255.255.255.0网络，那么必须用路由器连接这个8个网络，造成网络管理和维护的负担。 </p>
<h1 id="子网掩码和CIDR"><a href="#子网掩码和CIDR" class="headerlink" title="子网掩码和CIDR"></a>子网掩码和CIDR</h1><p>由于直接使用子网掩码灵活性差，所以采用子网掩码和CIDR混合方式来分配IP地址。将常规的子网掩码转换为二进制，发现子网掩格式为连续的二进制1跟连续0，其中子网掩码中为1的部份表示网络ID，子网掩中为0的表示主机ID。。比如255.255.255.0转换为二进制为11111111 11111111 11111111 00000000。 </p>
<p>所以为了解决灵活性问题，无类域间路由（CIDR）就是用连续的1部份表示网络ID，连续的0部份表示主机ID。CIDR表示方法：IP地址&#x2F;网络ID的位数。</p>
<p>比如192.168.23.35&#x2F;21，的实际意义是IP的前21位为网络ID，所以子网掩码是11111111 11111111 11111000 00000000（即255.255.248.0是子网掩码），192.168.23.35（11000000.10101000.00010111.00100011）那么网络ID是192.168.16.0（11000000.10101000.00010000.00000000）。所以该网络ID下的主机ID是192.168.16.1～192.168.16.254。</p>
<figure class="highlight dns"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br></pre></td><td class="code"><pre><code class="hljs dns">起始IP地址：<span class="hljs-number">192.168.16.1</span>（主机ID不能全为<span class="hljs-number">0</span>,全<span class="hljs-number">0</span>表示该网段） <br>结束IP地址：<span class="hljs-number">192.168</span>.<span class="hljs-number">00010111</span>.<span class="hljs-number">11111110</span>（主机ID不能全为<span class="hljs-number">1</span>，全为<span class="hljs-number">1</span>表示本地广播）则结束IP地址为：<span class="hljs-number">192.168.23.254</span>。 <br></code></pre></td></tr></table></figure>

<p>还是上面的例子，采用CIDR方式分配IP地址的方式如下：</p>
<p>网络中包含2000台计算机，只需要用11位表示主机ID，用21位表网络ID，则子网掩码表示为11111111.11111111.11100000.00000000，转换为十进制则为255.255.224.0。此时，该网络将包含2046台计算机，既不会造成IP地址的浪费，也不会利用路由器连接网络，增加额外的管理维护量。 用CIDR表示：xxx.xxx.xxx.xxx&#x2F;21</p>
<p>综上所述：网络ID的结果大家都知道网络ID部份不变，主机ID部分全部变为0，那么在计算网络ID时，首先看子网掩码中有多少位用来表示网络，相应在将IP地址转换为二进制时就只转换前面几位，比如192.168.176.15&#x2F;19，网络ID一共19位，则网络ID前两个字节为192.168.X.0发生变化的为第三个字节。并且在第三个字节中，也只有后3位会变化。</p>
<h1 id="子网数和主机数的计算"><a href="#子网数和主机数的计算" class="headerlink" title="子网数和主机数的计算"></a>子网数和主机数的计算</h1><p>例题：172.168.34.56&#x2F;20，一共划分为了多少个子网，各子网可以包含多少台主机。 </p>
<ul>
<li>先分析是什么类地址，172.168.34.56（<strong>10</strong>101100.10101000.00100010.00111000）是一个B类地址。</li>
<li>B类地址用16位表示网络ID，题目中20位表示网络ID，则子网位数为4位，那么子网就有2的4次方个（0000-1111中的所有16种变化）。 </li>
<li>由于IP地址是32位，用20位表示网络ID，则主机ID的位数为12位，则每个子网可以包含2的12次方－2个IP地址，即可以包含4096个IP地址。</li>
</ul>
<p>注意：为什么计算IP地址时要减2，而计算子网数目时不减2呢？IP地址减2的原因是主机ID不能全为0也不能全为1</p>
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  <a href="/e-page/news/categories/%E5%90%8E%E7%AB%AF/" class="category-chain-item">后端</a>
  
  

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      <div>IP 子网掩码</div>
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    </div>
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          <div>作者</div>
          <div>YanpingDong</div>
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          <div>发布于</div>
          <div>2023年9月16日</div>
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                <a class="print-no-link" target="_blank" href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
                  <span class="hint--top hint--rounded" aria-label="BY - 署名">
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                        <span class="hidden-mobile">Docker容器定时任务</span>
                        <span class="visible-mobile">上一篇</span>
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                      <a href="/e-page/news/2023/09/15/ip-to-long/" title="IP转长整型">
                        <span class="hidden-mobile">IP转长整型</span>
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      var typing = Fluid.plugins.typing;
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        return;
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      var text = subtitle.getAttribute('data-typed-text');
      
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    if (toc.length === 0 || !window.tocbot) { return; }
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    var boardTop = boardCtn.offset().top;

    window.tocbot.init(Object.assign({
      tocSelector     : '#toc-body',
      contentSelector : '.markdown-body',
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      activeLinkClass : 'tocbot-active-link',
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      headingsOffset  : -boardTop,
    }, CONFIG.toc));
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    }

    Fluid.events.registerRefreshCallback(function() {
      if ('tocbot' in window) {
        tocbot.refresh();
        var toc = jQuery('#toc');
        if (toc.length === 0 || !tocbot) {
          return;
        }
        if (toc.find('.toc-list-item').length > 0) {
          toc.css('visibility', 'visible');
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      placement: CONFIG.anchorjs.placement,
      visible  : CONFIG.anchorjs.visible
    };
    if (CONFIG.anchorjs.icon) {
      window.anchors.options.icon = CONFIG.anchorjs.icon;
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    var res = [];
    for (var item of el) {
      res.push('.markdown-body > ' + item.trim());
    }
    if (CONFIG.anchorjs.placement === 'left') {
      window.anchors.options.class = 'anchorjs-link-left';
    }
    window.anchors.add(res.join(', '));

    Fluid.events.registerRefreshCallback(function() {
      if ('anchors' in window) {
        anchors.removeAll();
        var el = (CONFIG.anchorjs.element || 'h1,h2,h3,h4,h5,h6').split(',');
        var res = [];
        for (var item of el) {
          res.push('.markdown-body > ' + item.trim());
        }
        if (CONFIG.anchorjs.placement === 'left') {
          anchors.options.class = 'anchorjs-link-left';
        }
        anchors.add(res.join(', '));
      }
    });
  });
</script>


  
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  Fluid.utils.createScript('https://lib.baomitu.com/fancybox/3.5.7/jquery.fancybox.min.js', function() {
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<!-- the boot of the theme, keep it at the bottom -->
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    <div class="noscript-warning">博客在允许 JavaScript 运行的环境下浏览效果更佳</div>
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